SPAD Journal Literature Retrieval and Analysis 2023
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麦姆斯咨询 王懿
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雪崩光电二极管（Avalanche Photodiode，APD）是一种利用载流子的雪崩倍增效应来放大光电信号以提高探测灵敏度的p-n结型光探测二极管。根据偏置电压，APD工作模式可分为线性模式和盖革模式两种。单光子雪崩二极管（Single-photon Avalanche Diode，SPAD）是指工作在盖革模式下的APD，通过配套淬灭和读出电路对雪崩倍增过程进行淬灭和恢复控制从而实现单光子探测，其应用领域包括正电子发射断层扫描（PET）、荧光寿命显微成像（FLIM）、飞行时间（ToF）激光雷达、量子信息、辐射探测等。
据麦姆斯咨询报道，近年来，SPAD凭借体积小、成本低、功耗低、易与CMOS电路集成、易形成二维面阵等特点，成为智能手机、平板电脑、汽车等大众消费产品的首选。苹果（Apple）于2020年发布的新款iPad Pro和iPhone 12 Pro Max集成了激光雷达扫描仪，其中集成了索尼（Sony）开发的3万像素SPAD阵列传感器。这是全球首次在平板电脑和智能手机中采用SPAD，标志着单光子探测器进入大批量商业化阶段。在汽车激光雷达方面，VCSEL+SPAD的纯固态架构也非常具有竞争力，有望在中短程测距方面成为主流解决方案。SPAD取得如此骄人的成绩源于CMOS制造工艺的助力，并借鉴了传统CMOS图像传感器的发展之路，通过背照式（BSI）、3D堆叠、电荷聚焦（Charge Focusing）等技术将SPAD阵列与处理电路进行大规模集成，从而实现更高的像素分辨率、更高的光子探测效率、更丰富的光子探测功能。
为了深入学习SPAD研发历史及技术现状，麦姆斯咨询对SPAD期刊文献进行检索和分析，并由此透视全球SPAD领域的技术布局及国家与地区研发实力，挖掘SPAD领域的优势科研机构及专家学者，从而为SPAD相关从业人员的技术调研、产品创新、产学研合作提供有意义的参考资料。本报告具有超过160页PPT，提供一份Excel期刊文献数据库，其中包含涉及SPAD的993篇英文期刊文献和95篇中文期刊文献数据库。这份期刊文献数据库支持多字段检索，包括作者、所属机构、出版年份、文献篇名、关键词、摘要、被引次数、期刊名称、卷期号、页码。
科学研究趋势及方向
根据麦姆斯咨询统计与分析，SPAD英文期刊文献年度发文量可分为二个发展阶段：1993-2005年：处于萌芽期，年度发文数量在3篇以下。2006年起：处于振荡向上发展期，年度发文量高点达到84篇。在993篇英文期刊文献中，设计、制造、封装、测试、综述的发文量（篇）依次为677、239、1、256、65（注：一篇期刊文献可能涉及多个产业链环节）。可见，SPAD科学研究领域主要集中在设计、制造和测试环节。
结合SPAD英文期刊文献的主题、关键词、作者所属机构，麦姆斯咨询分析获得近五年SPAD领域的全球主要机构研究方向，并给出了激光雷达（LiDAR）、PET、FLIM、辐射探测四个研究方向及相关研究机构，这有助于SPAD公司寻找合适的科研机构进行产学研合作及成果转化，保持其产品及技术的领先性。
国家与地区研发实力
根据麦姆斯咨询检索与分析，SPAD英文期刊文献的发文量主要集中在欧洲（百花齐放）、亚洲（中、日、韩）和北美（美、加）。在SPAD期刊文献质量方面：（1）荷兰、瑞士和英国的篇均被引次数分别为41.91（排名第一）、38.99（排名第二）和33.41（排名第三），意大利、美国、德国在20以上；（2）意大利、美国的SPAD领域H指数分别为43和38，处于明显领先地位，表明意大利、美国的高被引文献数量领先全球。
麦姆斯咨询从“发文量、文献质量、作者影响力、科研机构实力、国家支持力度”五项指标对主要国家与地区的学术实力进行分析。以“意、美、中”三国对比分析为例，我们发现意大利在SPAD领域的学术实力明显高于美国和中国。
领先的科研机构
在SPAD领域发文量（篇）≥18的机构包括：米兰理工大学（意大利）、意大利国家核物理研究所（意大利）、布鲁诺·凯斯勒基金会（意大利）、意法半导体（瑞士）、代尔夫特理工大学（荷兰）、特伦托大学（意大利）、洛桑联邦理工学院（瑞士）、爱丁堡大学（英国）、马克斯·普朗克物理研究所（德国）、南京大学（中国）、帕维亚大学（意大利）、比萨大学（意大利）。其中，意大利拥有6家科研机构，处于明显领先地位。根据麦姆斯咨询对期刊文献质量的研究发现，米兰理工大学在被引次数（3009）、SPAD领域H指数（30）方面处于领先，爱丁堡大学在篇均被引次数（59.08）方面处于领先，表明它们具有很强的科研实力。
著名的专家学者
麦姆斯咨询对SPAD领域发文量（篇）≥25的作者进行研究，Franco Zappa（现属米兰理工大学）的被引次数（2698）、Robert K. Henderson（现属爱丁堡大学）的篇均被引次数（77.08）、Edoardo Charbon（现属洛桑联邦理工学院）的SPAD领域H指数（27）分别处于领先地位。从篇均被引次数角度，Robert Henderson、Ivan Rech（现属米兰理工大学）、Franco Zappa在50以上，领先于其他作者。从SPAD领域H指数角度，Edoardo Charbon、Franco Zappa均≥26，领先于其他作者。
报告目录：
1. SPAD概念及研究领域
内容包括APD、SPAD、MPPC/SiPM概念，SPAD结构、原理、等效电路模型，SPAD集成技术演进，SPAD研究领域。
2. SPAD期刊文献检索与分析方法
内容包括检索与分析流程，文献检索概念，检索范围，检索与分析工具。
3. SPAD全球期刊文献检索与分析
内容包括数据来源与检索策略，年度发文量趋势分析，产业链技术分类分析，国家与地区分析（发文量、被引情况、合作情况），基金资助机构分析，期刊分析（载文量及占比、被引情况、影响因子），作者/所属机构分析（发文量、被引情况、合作情况），关键词共现分析，国家与地区学术实力对比分析。
4. SPAD中国期刊文献检索与分析
内容包括数据来源与检索策略，年度发文量趋势分析，产业链技术分类分析，基金资助类型分析，期刊分析，作者/所属机构分析（发文量、被引情况、合作情况），关键词共现分析。
5. SPAD高被引期刊文献
内容包括SPAD高被引期刊文献索引，每篇期刊文献介绍（篇名、作者、所属机构、摘要、被引次数、发表期刊、DOI）。
6. SPAD领域全球领先科研机构和公司
内容包括SPAD领域全球领先科研机构和公司分布图及索引，每家科研机构和公司介绍（机构名称、SPAD相关院系/实验室、机构简介、机构官网）。
7. SPAD领域全球专家学者
内容包括SPAD领域全球著名专家学者索引，每位专家学者介绍（姓名、所属机构、职位、科研领域、电子邮箱）。
8. SPAD学术会议介绍
内容包括SPAD相关的学术会议介绍（会议名称、合作主办方、会议信息、会议网址、相关文献）。
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